機械制造中機械焊接質(zhì)量的控制對策研究

臧能義

（新疆工程學院，新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830023）

進入新時代以來，隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加快，科學信息技術的不斷創(chuàng)新發(fā)展，我國社會經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，市場的供求也在不斷擴大，社會各行業(yè)對機械設備的需求量也在逐年增加，使其整體呈快速上升趨勢。在企業(yè)進行機械制備的操作過程中，機械焊接技術是一項非常重要的操作工藝，經(jīng)濟的不斷提升也使得社會各行各業(yè)對機械制造提出了更高的質(zhì)量要求和標準，所以機械行業(yè)只有充分完善焊接技術，提高焊接水平，才能保障相關機械設備的質(zhì)量，確保其安全隱患降到最低，減少其使用過程中可能出現(xiàn)的問題或造成的損失。

在實際工作中，我國當前機械制造水平和相關工作人員的綜合素質(zhì)、專業(yè)化能力和相關設備都處于比較底層的環(huán)境中，其受技術和人才等相關方面的影響，機械焊接過程中會出現(xiàn)各種問題，無法或者很難對機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量進行保障。所以相關機械制造企業(yè)要想保障或加強其機械制造、焊接水平，就必須對其機械制造過程中各類影響、相關焊接技術、質(zhì)量的因素進行分析研究，并針對此提出相關的機械焊接質(zhì)量的控制解決方案，從根本上確保機械設備的正常運行、使用，并對其安全性提供一定保障。

1 機械焊接與機械制造業(yè)概述

（1）機械制造業(yè)概述。機械制造業(yè)的涵蓋范圍非常廣泛，不僅涉及各種動力機械、農(nóng)業(yè)機械、冶金礦山機械等，還涉及許多工業(yè)的精密儀器制造，為我國的整個社會發(fā)展和國民經(jīng)濟提高提供各種技術裝備。此外機械制造業(yè)水平的高低也體現(xiàn)了我國工業(yè)發(fā)展水平和自動化發(fā)展水平的高低，也是國家工業(yè)化程度的主要標志之一，是我國重要的產(chǎn)業(yè)支柱。我國制造業(yè)所生產(chǎn)的各類機械設備都與我國居民的日常生產(chǎn)生活有密切關聯(lián)，其本身的制造水平也對各行各業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營和經(jīng)濟效益有直接影響作用。所以機械設備的制造和發(fā)展需要使用更好的機械焊接技術，同時機械焊接技術也是保障機械設備生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素。

（2）機械焊接概述。在進行機械焊接時，往往需要用高溫或者高壓的方法來進行連接，但隨著科技的發(fā)展，焊接還可以使用熱塑材料來進行，充分提高機械設備在工作運行中的性能。此外，在進行機械焊接操作時，需要根據(jù)其產(chǎn)生消耗的能量來進行分析研究并進行一定細化，在機械焊接工藝中常見的能量來源一般有激光、氣體焰、電子束等。在機械焊接行業(yè)中，采取的焊接方法有多種，可以根據(jù)焊接需要和物質(zhì)材料的不同來進行選擇，以更好地實現(xiàn)機械焊接目標。

其一，可以根據(jù)需要連接的金屬性質(zhì)來進行高溫處理。相關操作人員在進行具體操作流程時，首先需要將部分的金屬進行熔化并形成熔池，等到其足夠冷卻后進行相關焊接，并且在操作過程中可以使用熔填物予以輔助作用，以此來提高機械焊接的快捷、便利操作等。其二，對于一些加熱熔點比較低的焊料時，其操作過程不需要對金屬進行相關操作，只需要利用焊料的毛細作用就可以完成相關的金屬連接。其三，有一些物質(zhì)即不適合高溫熔合連接，也不適應焊料的毛細連接，可以根據(jù)其特性采取金屬滲透的連接方式。在實際操作中，需要在低于物質(zhì)熔點的情況下，使用高壓或者振動的方式來進行金屬間的融合，從而使金屬達到完美的熔合效果。

2 機械制造中對機械焊接質(zhì)量的影響因素分析

2.1 生產(chǎn)人員相關素質(zhì)不高

在機械焊接操作中，其焊接質(zhì)量、實際應用效果與相關生產(chǎn)人員的綜合能力息息相關，即機械制造業(yè)與其焊接質(zhì)量的高低會受到專業(yè)技術人員的水平限制。在機械行業(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)營中，很多中小企業(yè)為了最大化的獲取利潤，減少生產(chǎn)成本的支出，會對相關機械焊接操作人員的專業(yè)技能培訓、縮短學習時間，或者減少相關培訓費用的支出，培訓學習內(nèi)容也比較簡單，沒有核心學習價值，從而導致機械產(chǎn)品的焊接質(zhì)量不符合社會需要。相關機械焊接操作人員在實際操作中應當對其操作流程有著充分認知和把握，不斷提升自身“軟硬件設施”、提高相關專業(yè)能力和機械焊接技術，整體增強自身綜合實力。

在當下機械焊接行業(yè)中，很多焊接人員對自身工作欠缺認識，對焊工技術也是“一知半解”，其生產(chǎn)出來的機械產(chǎn)品存在較大的瑕疵，不能滿足社會發(fā)展需要。企業(yè)對機械焊接產(chǎn)品質(zhì)量的疏忽管理，也會導致大量存在瑕疵的機械產(chǎn)品流入市場，降低機械設備行業(yè)整體產(chǎn)品質(zhì)量，加大了安全隱患，影響了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 焊接工序的完善程度

機械焊接工序是機械設備進行焊接的一個非常重要且必不可少的環(huán)節(jié)。焊接工藝中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響最后的機械焊接質(zhì)量，所以，焊接工序是否完備，很大程度上影響著焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。標準化、嚴謹化的焊接工序，能夠很好地促進整體機械焊接水平和質(zhì)量的提升，焊接工序的標準以焊接質(zhì)量為主要內(nèi)容，這也是影響企業(yè)良好發(fā)展的重要因素，在當下情況中，很多企業(yè)的焊接工序都多少存在一定瑕疵，還不夠完善，這會對良好有效的焊接工作產(chǎn)生嚴重影響，拉低機械焊接企業(yè)的整體焊接能力和市場競爭力。此外，還有部分機械焊接企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟效益，而對一些焊接工藝步驟進行刪減，嚴重破壞了機械焊接工序的安全可靠性和焊接產(chǎn)品的質(zhì)量實用性。

2.3 裂縫現(xiàn)象

焊料的裂縫現(xiàn)象是嚴重影響焊接工序和焊接產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。當進行焊料焊接時，焊料裂縫的出現(xiàn)會使得熔渣不能很好地被處理掉，影響最終機械焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。元素S是大多數(shù)焊接材料中普遍存在的組成元素，該元素的存在會使得焊接材料自身剛性程度大、固化速度快，很容易導致在焊接工程中出現(xiàn)裂縫。另外，在進行焊接操作中，大部分焊接人員會對焊接過程中產(chǎn)生的熔渣進行一定的忽略，使得熔渣會因各種因素掉入裂縫，從而影響焊接質(zhì)量。所以在進行機械焊接時，焊接材料裂縫的存在會對焊接操作產(chǎn)生各種各樣的影響，最終導致焊接質(zhì)量達不到應有要求。

3 焊接工藝控制要點

進行機械焊接的方法有很多種，要根據(jù)焊接工藝的特點來進行選擇相適應地的焊接方法。在機械焊接行業(yè)中，焊接工藝的類型分類要根據(jù)焊料的規(guī)格、成分等來進行劃分，不同的焊接工藝也有著不同的焊接要點，相關操作人員一定要對焊接工藝、材料性能進行充分了解，嚴格對焊接工藝的控制要點進行充分把握。

3.1 作業(yè)前預熱

無論是哪一種的焊接方式和焊接類型，都需要在焊接工藝進行前對焊接材料進行預熱，其預熱的標準主要依據(jù)焊接碳鋼時的預熱要求進行，其主要目的是為了避免焊材在進行焊接時出現(xiàn)冷裂紋，從而影響焊接質(zhì)量。對焊接材料的預熱還能很好優(yōu)化焊材接頭的塑性，降低焊接后所形成的剩余應力。此外，如果焊接材料比較大，對其整體預熱存在一定困難時，還可以采取焊材局部加熱的方式來對其進行預熱。

3.2 坡口方式

根據(jù)機械焊接行業(yè)的焊接工藝要求，如果焊接材料的厚度超過 4 mm，那么就需要對焊接材料進行一定坡口處理。常見的坡口處理有 U 型和 X 型兩種，對焊接材料的坡口處理可以降低焊接材料熔入焊縫的金屬含量，盡量最大化的減少焊接材料中焊縫所含有的碳元素成分，從而減少焊接材料在焊接過程中出現(xiàn)焊接裂縫。

3.3 焊接后的熱處理

在焊接材料完成焊接后，為了盡快降低焊接材料的溫度變化速率，避免其火硬的趨勢，以及避免在焊接接頭部分出現(xiàn)氫擴散的現(xiàn)象等，相關焊接操作往往會對焊接材料進行一定的熱處理。當前我國對焊接材料的熱處理工藝標準為：一般情況下在200～350 ℃的溫度環(huán)境中并將處理時間控制在 2～6小時之內(nèi)進行處理，如果焊接材料剛性程度比較大或者材料比較厚，則可以將熱處理時間縮減至1～2小時，將處理溫度提升至 600～650 ℃。

3.4 PLC技術

數(shù)控 PLC 技術能夠根據(jù)相關程序?qū)附訉嵤┻^程進行科學監(jiān)測、控制，并且在保障焊接指標不變的情況下，提升其焊接材料的外表精美程度和焊接過程的精準性，該項技術的存在且大量使用能夠改善傳統(tǒng)模式中的弊端。PLC 軟件平臺能夠使得相關操作者根據(jù)相關焊接圖紙對程序進行調(diào)整，不需要再進行程序的重新編程，輔助操作者實現(xiàn)不同功能組態(tài)的應用。PLC組態(tài)軟件中對虛擬開關的靈敏應用，可以使得在系統(tǒng)編入程序期間，子程序可以通過之前保存在映像器內(nèi)的接口對開關進行操控。此外相關技術人員對數(shù)控PLC 梯形圖的使用也可以在一定程度上使得相關加工操作具有更高的效率和質(zhì)量。

此外，在進行焊接材料的焊接工序前，還要保證焊接材料表明無油、無銹，并針對焊接工藝操作和相關程序的控制方面進行分析，尤其是對焊接材料的性能分析和相關參數(shù)調(diào)整等方面。此外，其還要在焊接過程中對焊接裂紋、碳遷移等問題進行充分考慮，最大化的降低其對焊縫的稀釋問題，PLC電流控制技術可以很好地滿足上述要求，并實現(xiàn)對焊接工作的需求進行優(yōu)化。

4 機械制造中機械焊接質(zhì)量的控制和對策

4.1 完善焊接技術

在機械焊接工序中，焊接技術和焊接步驟都是對焊接產(chǎn)品質(zhì)量進行直接影響的因素，所以為了保障焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，其需要嚴格依據(jù)焊接標準和規(guī)定步驟進行機械焊接，完善相關操作流程，從而提高焊接質(zhì)量，滿足行業(yè)生產(chǎn)需要等。眾所周知，機械焊接技術非常復雜，其在進行機械焊接的過程中，相關焊接操作步驟也非常多，每一道步驟都會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。企業(yè)要想更好的完善相關焊接工藝，就必須要建立企業(yè)焊接體系，規(guī)范焊接操作流程和標準，并邀請或聘請相關專業(yè)人員對其進行一定指導，減少機械焊接過程中出現(xiàn)的步驟混亂等現(xiàn)象，確保其焊接工作能夠有序展開。

此外，機械制造企業(yè)還需要加大相關宣傳力度，并運用科學、合理的手段進行，加大相關工作人員對機械焊接工作的重視程度和認知程度，從人員操作上對焊接流程進行規(guī)范，切實保障焊接技術的科學、有序進行。另外，為了保障焊接技術以及機械制造的各方面符合相關標準，企業(yè)還需要對機械焊接的整個過程加大監(jiān)督力度，完善相關工作的監(jiān)管體系并對焊接監(jiān)管質(zhì)量進行檢測及時整改，從根本上確保焊接產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

4.2 提高焊接人員的技術水平

在相關機械焊接操作中，應當加強對相關焊接人員的技術和綜合能力培養(yǎng)，加強相關人員對焊接工作的重視程度，強化相關焊接人員對焊接過程中可能出現(xiàn)的各種問題處理。例如對焊接裂縫問題中，焊接人員要對其產(chǎn)生的原因、產(chǎn)生的類型進行分析，并采用科學的方法對其進行解決，以此來保證機械焊接質(zhì)量。此外，相關焊接人員還應當對國家標準焊接材料有一定的認識能力，并在材料采購中嚴格按照相關規(guī)定進行購買。此外，相關焊接人員還應當對焊接材料的焊接位置進行準確把握，減少焊接誤差，并且能夠牢固樹立在焊接過程中及時進行檢查和反饋的操作理念等。

4.3 加大對施工環(huán)境的控制力度

機械焊接的施工環(huán)境也是影響其焊接質(zhì)量的重要原因，尤其是焊接環(huán)境中的溫度和濕度等。焊接環(huán)境的不同往往會導致產(chǎn)生不同的問題，最后的焊接效果也大不相同，所以在對焊接施工環(huán)境的控制中，重點把控焊熱循環(huán)對溫度的影響和相關環(huán)境的濕度問題等。在機械焊接操作中，需要將其焊接環(huán)境的溫度調(diào)整在20 ℃之內(nèi)，因為溫度過于低下，會加快金屬的降溫速度，降低焊接材料接頭的質(zhì)量等。此外對焊接環(huán)境濕度的控制主要是控制空氣中的濕度指標，在實際焊接操作中，工作人員需要將焊接環(huán)境空氣濕度控制在90%以下，如果焊接環(huán)境濕度過高會增加空氣中的氫含量，影響焊接工序的順利開展，其對焊接環(huán)境溫度和濕度的控制尤其是在雨雪天氣中，更應加大相關力度。

5 結(jié)語

綜上，機械的焊接操作是影響機械產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。在實際的焊接操作過程中，其機械焊接的質(zhì)量很容易受到內(nèi)、外界環(huán)境的因素，如環(huán)境、人才、技術、設備等相關因素，其一旦受到因素影響就可能使機械焊接達不到社會生產(chǎn)需要，造成一定資源浪費，從而影響企業(yè)的經(jīng)營效益。所以機械制造企業(yè)為了更好地進行機械制造和機械焊接發(fā)展，必須加大相關操作流程的監(jiān)管力度和工作人員的技能培訓力度，切實保障好焊接材料的質(zhì)量，切實提高相關焊接工作的綜合能力，以此來提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，增加企業(yè)的經(jīng)濟利益和可持續(xù)發(fā)展能力。